公开(公告)号：CN114518764B

公开(公告)日：2025-01-03

申请号：CN202210026728.6

申请日：2022-01-11

Applicant: 中南大学

Inventor： 陈琪锋 ,  魏才盛 ,  廖宇新 ,  孟云鹤 ,  孟昭泰 ,  熊壮壮

IPC: G05D1/495 ,  G05D1/46 ,  G05D101/10 ,  G05D109/20

Abstract: 本发明涉及卫星控制技术领域，公开了一种卫星间相对运动的距离控制方法，通过第一位置关系减小伴随卫星与参考卫星之间的距离，根据第二位置关系增大伴随卫星与参考卫星之间的距离，能够将卫星间的距离保持在设定的最大距离和最小距离之间。这样，一方面可以避免星间距离过大，保证两个卫星处于的通信或其它协作关系要求的最大距离范围内；同时，能避免星间距离过小，避免两个卫星之间发生碰撞的情况。本发明提供的方法能够容忍卫星轨道摄动的影响，允许星间距离在最大和最小距离间自然变化，因而能节省控制燃料消耗。本发明提供的方法，仅需要卫星间的相对运动状态信息，而无需对卫星轨道根数进行精确控制，具有运动测量和控制实施上的简便性。

公开(公告)号：CN119148757A

公开(公告)日：2024-12-17

申请号：CN202411294172.4

申请日：2024-09-14

Applicant: 中南大学

Inventor： 廖宇新 ,  苏健欣 ,  许炜平 ,  陈琪锋 ,  殷泽阳 ,  魏才盛

IPC: G05D1/495 ,  G05D1/46 ,  G05D101/15 ,  G05D109/20

Abstract: 本公开实施例中提供了一种基于自适应动态规划的变后掠飞行器预设性能控制方法，属于控制技术领域，具体包括：构建用于姿态控制的变后掠飞行器运动模型；构造预设性能函数，通过同胚映射得到转换后的误差系统，针对姿态角回路与姿态角速度回路两个子系统分别设计虚拟控制器及稳态控制器；引入代价函数将飞行器姿态跟踪控制问题转化为最优控制问题的求解，基于自适应动态规划技术构建Actor‑Critic网络在线求解最优补偿控制器；结合稳态控制器和最优补偿控制器得到变后掠飞行器控制器，并基于具体飞行工况对控制器性能进行数值仿真。通过本公开的方案，使控制系统具有较好的控制精度与瞬态性能，同时提高了对于未知飞行环境的鲁棒性。

公开(公告)号：CN118092476B

公开(公告)日：2024-07-23

申请号：CN202410502027.4

申请日：2024-04-25

Applicant: 中南大学

Inventor： 杨宇豪 ,  廖宇新 ,  周毅翔 ,  彭涛 ,  苏健欣 ,  谭君岳

IPC: G05D1/46 ,  G05D109/28

Abstract: 本申请适用于飞行器控制技术领域，提供了一种兼顾时域和频域特性的运载火箭姿态控制方法。该方法包括：构建运载火箭的姿态运动模型和姿态误差状态空间方程；设计满足时域特性要求的预设性能函数，通过同胚映射将姿态误差状态空间方程转化为无约束系统；基于小扰动法将无约束系统线性化；根据所得线性无约束系统设计PD控制律，计算开环传递函数，绘制对应的Bode图，通过调节比例增益和微分增益获取满足频域特性要求的PD控制参数；根据所得PD控制律和控制参数，对运载火箭姿态进行控制。本申请能在简化控制参数整定流程的情况下，确保运载火箭姿态控制系统的时域和频域特性满足设计指标要求。

公开(公告)号：CN115712240A

公开(公告)日：2023-02-24

申请号：CN202211326838.0

申请日：2022-10-27

Applicant: 中南大学

Inventor： 鱼小军 ,  罗世彬 ,  廖宇新 ,  王忠森

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明实施例中提供了一种大扇面角发射和大落角攻击的弹道控制方法、设备及介质，属于计算技术领域，具体包括：步骤1，利用大扇面角模型进行弹道解算，得到偏航角数值和偏航角速率；实时计算扇面角数值和扇面角速率；在扇面角数值逐渐收敛至0过程中，若满足第一切换条件，则进行下一步骤，若否，则返回步骤1；步骤4，大扇面角发射阶段结束，进入大落角控制阶段，利用大落角模型进行弹道解算；利用大落角模型控制落角逐渐收敛至期望落角，在大落角控制过程中，若满足第二切换条件，则返回步骤4，若否，则返回步骤1，重复该步骤直至达到弹道解算结束条件。通过本发明的方案，增大了投放包络，提高了战场适应性和空地武器作战性能。

公开(公告)号：CN115108053A

公开(公告)日：2022-09-27

申请号：CN202210800962.X

申请日：2022-07-08

Applicant: 中南大学

Inventor： 殷泽阳 ,  戴健 ,  魏才盛 ,  廖宇新

IPC: B64G1/24

Abstract: 本发明提供了一种基于事件触发的空间多星协同编队控制方法，包括：建立航天器编队系统的动力学和运动学模型；在每个跟随者航天器中设置扩张状态观测器，通过扩张状态观测器估计模型不确定性及外部扰动；建立误差数学模型；依据跟踪误差的暂态和稳态行为施加指定的性能约束，设计具有性能保证和指定时间收敛的编队控制器，通过事件触发策略确定编队控制器更新时间；结合人工势函数，设计无碰撞控制项，以避免相邻航天器之间的碰撞。本发明能够在编队成员航天器间无需进行高频信息交互的情况下实现编队航天器的协同控制，完成高性能编队跟踪控制的同时在事件触发机制下实现了航天器无碰撞的编队跟踪。

公开(公告)号：CN109725644B

公开(公告)日：2021-11-23

申请号：CN201910058906.1

申请日：2019-01-22

Applicant: 湖南云顶智能科技有限公司 ,  中南大学

Inventor： 罗世彬 ,  廖宇新 ,  吴瑕

IPC: G05D1/08 ,  G05D1/10

Abstract: 本发明提供了一种高超声速飞行器线性优化控制方法，包括以下步骤：步骤1：将高超声速飞行器无动力再入过程数学模型中参数的不确定性、未建模动态和外部扰动合在一起看成总扰动，建立姿态回路和角速率回路的模型；步骤2：设计线性扩张状态观测器，获取各回路的输出估计值和总扰动估计值；步骤3：根据步骤2获得的输出估计值和总扰动估计值，设计包含总扰动补偿环节和误差反馈控制律的控制输入；步骤4：采用灰狼优化算法，对步骤2和步骤3中线性扩张状态观测器的增益和误差反馈控制律的增益进行整定。本发明实现了对高超声速飞行器线性自抗扰控制器的设计和参数优化，提高了高超声速飞行器的动态性能、鲁棒性能和抗干扰性能。

公开(公告)号：CN111562794B

公开(公告)日：2021-09-14

申请号：CN202010268045.2

申请日：2020-04-08

Applicant: 中南大学

Inventor： 魏才盛 ,  廖宇新 ,  桂明臻 ,  曹承钰 ,  李晓栋

IPC: G05D1/08

Abstract: 本发明提供了一种执行器故障和输入量化的航天器姿态控制方法，包括：输入姿态参考指令和姿态角速度参考指令，并根据所述姿态参考指令和姿态角速度参考指令计算指令姿态与实际姿态之间的误差量；考虑输入故障和滞后不确定性的情况下，捕获后航天器的有限时间姿态控制器，获取控制器的设计控制力矩；将姿态跟踪系统的设计控制力矩输入待控制航天器，判断实际姿态与期望姿态的姿态误差是否满足控制要求；若不满足，则测量受控航天器的实际姿态，并重复以上步骤，直至所述待控制航天器的实际姿态满足控制要求。本发明的姿态控制方法，使航天器能够在保证预设瞬态和稳态性能前提下迅速稳定姿态。

公开(公告)号：CN118466569B

公开(公告)日：2024-09-24

申请号：CN202410921557.2

申请日：2024-07-10

Applicant: 中南大学

Inventor： 谭君岳 ,  廖宇新 ,  许炜平 ,  周毅翔 ,  苏健欣 ,  魏才盛 ,  殷泽阳 ,  陈琪锋 ,  曹承钰

IPC: G05D1/49 ,  G05B13/04

Abstract: 本发明实施例中提供了一种基于区间理论的高超声速变体飞行器预设性能控制方法，属于控制技术领域，具体包括：建立含有附加力和附加力矩的运动模型，并据此导出机翼对称变形条件下的高超声速变体飞行器六自由度运动模型；根据绕质心运动方程建立控制模型，采用动态面控制方法逐级设计基于区间理论的控制律，最终得到控制量舵偏角；在一定的初始状态拉偏情况下，不考虑模型不确定项和外干扰力矩，将控制量舵偏角输入控制模型，对高超声速变体飞行器的飞行姿态进行跟踪控制。通过本发明的方案，有效解决了传统预设性能控制方案在状态误差接近包络时产生很大的控制动作、造成奇异性的这一问题，提高了控制效率、精准度和适应性。

公开(公告)号：CN118625654A

公开(公告)日：2024-09-10

申请号：CN202410582838.X

申请日：2024-05-11

Applicant: 中南大学

Inventor： 廖宇新 ,  许炜平 ,  廖心怡 ,  陈琪锋 ,  苏健欣 ,  谭君岳 ,  周毅翔

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明实施例中提供了一种高超声速飞行器俯冲段多约束自适应制导控制一体化方法，属于控制技术领域，具体包括：建立制导控制一体化模型；设计有限时间观测器对模型扰动d2进行估计，在此基础上基于自适应时变滑模面设计虚拟制导指令#imgabs0#基于Barrier Lyapunov函数设计虚拟姿态角速率指令和舵偏角指令，通过有限时间跟踪微分器获取虚拟角速率指令的导数值，分别设计自适应律和抗饱和辅助系统消除复合扰动和输入饱和造成的影响；最后，得到考虑多约束的高超声速飞行器俯冲段制导控制一体化方案，提高了控制精度和鲁棒性。

公开(公告)号：CN116991176A

公开(公告)日：2023-11-03

申请号：CN202310950668.1

申请日：2023-07-31

Applicant: 中南大学

Inventor： 陈琪锋 ,  郝文康 ,  廖宇新 ,  魏才盛 ,  蔡德恩

IPC: G05D1/10

Abstract: 本申请适用于无人机控制技术领域，提供了一种无人机编队中僚机的控制方法、终端设备及介质，通过采集无人机编队的实际状态量；根据实际状态量，获取长机的估计状态量；根据估计状态量、期望距离，计算僚机的期望状态量；根据期望状态量和实际状态量，分别计算第一状态误差和第二状态误差；根据第一状态误差和第二状态误差，构建僚机的期望能量函数；根据期望能量函数和无人机编队稳定条件，设计每个僚机的控制律；根据控制律，对无人机编队中的僚机进行控制。本申请能提高无人机编队的鲁棒性和稳定性，并降低计算复杂度，提高计算效率。